Astro-Rätsel 1

BLOG: Clear Skies

Astronomie mit eigenen Augen
Clear Skies

Reisen in die nähere und fernere kosmische Nachbarschaft? Kein Problem, in der Phantasie können wir das – ganz ohne die vielen lästigen Beschränkungen wie etwa Raum und Zeit. 😉  Diesem Motto folgt die kleine Reihe "Astro-Rätsel". Wer Lust hat, postet den Lösungsvorschlag als Kommentar. Zu gewinnen gibt es eine Menge: neue Einsichten! 😉

Als Einstieg – und aus gegebenem Anlass – ein sehr einfaches Denkspiel, bei dem die Namen von vier Objekten und einer speziellen Form tektonischer Aktivität gefragt sind:

Gesucht sind zunächst zwei auf ungewöhnliche Weise umeinander tanzende Objekte. Im Februar 2010 waren genau 60 Jahre 80 Jahre vergangen, da das größere von beiden entdeckt worden war; vom Begleiter wissen wir seit knapp 32 Jahren.

Beide Objekte sind beide auf eine Weise aneinander gebunden, die in unserem Sonnensystem bislang erst einmal nachgewiesen ist: in doppelt gebundener Rotation. Bei beiden entspricht die Rotationsperiode der Umlaufperiode.

Durch das Größenverhältnis 2:1 und das Masseverhältnis 8:1 der beiden Himmelskörper liegt das Baryzentrum über der Oberfläche des größeren Objekts.

Würden wir nun auf dem größeren der beiden Objekte stehen (es ist recht schattig hier: zwischen ca. – 240 °C und – 215 °C auf dem größeren und ca. – 220 °C auf dem kleineren), und auf den kleineren blicken, so böte sich ein spannender Anblick: An der Himmelssphäre klebte das kleinere Objekt (mit opulenter Größe) stets an derselben Stelle und stets mit derselben Seite, vice versa. Nur die Phase des jeweils anderen variiert. Man müsste über die Oberfläche reisen, um die Position des Partners am Sternhimmel zu verändern. Auf den jeweils abgewandten Seiten beider Objekte wird das jeweils andere Objekt nie sichtbar.

Weil die gemeinsame Bahn der gesuchten Objekte um ihren Zentralstern exzentrischer (e = 0,246) verläuft als die anderer Planeten desselben Systems, ist das Licht dieses Sterns hier im Perihel rund 450 mal so hell, im Aphel jedoch nur rund 150 mal so hell wie der Vollmond auf der Erde. Alle rund 124 Jahre würden Beobachter auf beiden Himmelskörpern Zeugen eines spannenden Himmelsereignisses, das sich über einen Zeitraum mehrerer Jahre alle 3,2 Tage wiederholen würde (sofern sie sich auf der Seite befinden, die dem Partnergestirn zugewandt ist): Eine Verfinsterung des Zentralsterns. Wer sind nun diese beiden Objekte?

Eines der beiden gesuchten Objekte zählt zum illustren Kreis der wenigen bekannten Himmelskörper mit einer Form des Vulkanismus, die auf der Erde nicht vorkommt, und dessen Existenz erst 2005 mit der Landung der ESA-Sonde Huygens auf dem Saturnmond Titan nachgewiesen wurde. Dieser Vulkanismus transportiert solche Substanzen an die Oberfläche, die im Inneren des Planeten oder Mondes gefroren vorhanden und leicht schmelzbar sind: z.B. Ammoniak (Titan), Wasser (Titan u. Enceladus), Methan oder Kohlenstoffdioxid. Im Fall des gesuchten Objekts handelt es sich um eine Mischung von Wasser und Ammoniak. Wie heißt diese Form des Vulkanismus?

Um die beiden gesuchten Objekte ziehen noch zwei kleinere Kollegen ihre Bahnen, die benannt sind nach der Göttin der Nacht bzw. einem neunköpfigen Seeungeheuer. Ohne das Hubble-Space-Telescope wüssten wir nichts von ihnen. Spannend ist: Ihre Umlaufzeiten verhalten sich zu der des kleineren der beiden gesuchten Objekte nahezu resonant. Umkreist dieser kleinere Himmelskörper den größeren 12 Mal, so absolviert das Seeungeheuer genau drei, die Göttin der Nacht genau zwei Umrundungen. Wie heißen die beiden?

Clear Mind! Stefan Oldenburg

P.S.: Wem diese Kopfnuss zu banal erscheint: Abwarten – das ist zum Warmlaufen. 🙂

Stefan Oldenburg

Astronomische Themen begeistern mich seit meiner Kindheit und ich freue mich, Zeuge des goldenen Zeitalters der Astronomie zu sein. Spannende Entdeckungen gibt es im Staccatotakt, aber erst im Erkunden unserer kosmischen Nachbarschaft mit den eigenen Augen liegt für mich die wirkliche Faszination dieser Wissenschaft. "Clear Skies" lautet der Gruß unter Amateurastronomen, verbunden mit dem Wunsch nach guten Beobachtungsbedingungen. Deshalb heißt dieser seit November 2007 bestehende Blog "Clear Skies".

11 Kommentare

  1. Meine Antwort

    Die beiden in doppelt gebundener Rotation ihr Baryzentrum umkreisenden Objekte sind Pluto un Charon. Pluto wurde allerdings nicht vor 60, sondern vor 80 Jahren entdeckt.

    Die beiden kleinen Monde sind Hydra und Nyx. Oder was das Nix?

    Die tektonische Aktivität ist der Kryovulkanismus.

  2. Teilnahmebedingungen

    Oh, müssen die Antworten auch verschlüsselt sein? Falls ja, habe ich, der ich meine Loesung voreilig im Klartext ‘rausgehauen habe, mich gleich als Newbie geoutet….

  3. @ Michael Khan

    Ob Klartext oder verschlüsselt, alles perfekt.

    Danke für den Hinweis auf meinen peinlichen Fehler: Freilich entdeckte Clyde W. Tombaugh Pluto vor 80 und nicht erst vor 60 Jahren… 😉 Als Entdeckungsdatum gilt der 18. Februar 1930. Übrigens war Tombaugh zum Zeitpunkt, da er den ehedem neunten Planeten unseres Sonnensystems am Bildkomparator des Lowell-Observatoriums erspähte, Amateurastronom. Erst nach seiner Heldentat studierte er Astronomie.

    Witzig wäre die Vorstellung, von einem der beiden kleinen Begleiter Nix oder Hydra aus Pluto und seinen Riesenmond Charon zu beobachten. Das Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics präsentiert auf seiner Website u.a. ein phantasievolles Bild, das Charon allerdings wohl zu klein zeigt.

  4. Schön!

    Die neue Rätselreihe finde ich toll, Stefan. Bitte mehr davon!

    Sollten wir der Fairness halber KosmoLogger vom Mitraten ausschließen? (Nicht dass KosmoLogger alles wüssten, aber primär bloggen wir ja für die große, weite Welt da draußen und nicht für uns selbst, oder?)

    Beste Grüße,
    Andreas

  5. Pluto und Charon

    Wer rein zufällig auf Pluto lebt, der braucht an Langeweile übrigens nicht zu leiden: Während seines Sonnenumlaufs zeigt Charon – von Pluto aus betrachtet – unterschiedliche Phasen (und umgekehrt natürlich ebenso). Grund ist die starke Neigung der Bahnebene des Doppelsystems Pluto-Charon von 17,16 °. Auf dieser Webseite präsentiert ein freundlicher Zeitgenosse Bilder, die zeigen, wie das aussehen könnte:

    http://www.boulder.swri.edu/~buie/pluto/chphases.html

    Wer einen kompletten Umlauf allerdings live erleben möchte, sollte mindestens 247,68 Jahre alt werden, denn solange benötigt das Doppelsystem Pluto-Charon für eine Sonnenumrundung.

  6. Entdeckungsdatum

    also ich hatte als Entdeckungsdatum für Pluto meinen Geburtstag (5.März) in Erinnerung. Bin ich jetzt entthront worden (so wie Pluto ja mittlerweile als Planet)??

  7. @ alois

    Als Entdeckungsdatum Plutos gilt der 18. Februar 1930. Zur Mittagszeit jenes Dienstags verglich Clyde Tombaugh Aufnahmen vom 23. und 29. Januar 1930 im Bildkomparator, Fotoplatten, die einen Ausschnitt des Sternbilds Zwillinge zeigten. Und jener schwache, tanzende Lichtpunkt, den Tombaugh bemerkte, entpuppte sich als ehedem neunter Planet, nach dem v.a. Percival Lowell Jahrzehnte zuvor intensiv gefahndet hatte. Schnell allerdings stellte sich heraus, dass Pluto sich a) an anderem Ort befand als von Lowell berechnet und b) viel zu klein war, um für Bahnabweichungen von Uranus und Neptun verantwortlich zu sein. Am 13. März 1930 (dem Geburtstag Lowells, der schon 1916 gestorben war) wurde die Entdeckung des zunächst noch namenlosen Planeten weltweit bekannt gegeben.

    Aber was sind schon Daten… 😉

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